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具有高负载质量和提升体积能量密度的可扩展电缆型锂离子超级电容器
ACS Sustainable Chemistry & Engineering ( IF 7.1 ) Pub Date : 2020-10-31 , DOI: 10.1021/acssuschemeng.0c05928
Wei Yuan 1 , Shuai Zou 1 , Xianbin Liu 1 , Kaixi Liu 1 , Chao Lv 1 , Ping Xie 1 , Yanhong Yin 1 , Yesheng Li 1 , Ziping Wu 1
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由于令人印象深刻的灵活性和可缝制性,一维(1D)功率存储设备有望促进设备组装并为基于纺织品的可穿戴电子设备提供高效的电源。当前的一维设备受到较低的负载质量和电极之间有限的接触面积的限制,这导致令人满意的电化学性能和难以满足能量要求。在这项研究中,我们采用碳纳米管宏观薄膜(CMF)作为集电器薄膜,以装载用于制造电缆型锂离子超级电容器(CLiSc)的活性材料。活性物质(Li 4 Ti 5 O 12碳纳米管纤维(CNF)的表面固定锚定在CMF表面,然后将电极耦合在碳纳米管纤维(CNF)的表面上。其结果是,电极实现的13.6毫克/ cm的高装载质量2为阴极和8.84毫克/厘米2为阳极,并将获得的CLiSc显示出高容量和优异的耐久性,14.1兆瓦时特别令人满意的体积能量密度/厘米3,比所有先前报道的超级电容器都高。令人鼓舞的结果归因于电极的锚定效应和较大的接触面积,可提供快速的电子/离子传输动力学。此外,CLiSc通常可以在各种实际服务条件下供电,例如弯曲,打结,编织以及串行或并行集成。此外,CLiSc可以方便地通过CNF与同一侧的电子设备连接,这方便了与电子设备的连接。这种新颖的CLiSc有望用于可穿戴电子设备中,而开创性的研究将为设计和准备用于同步电子设备爆炸性发展的最新功率存储设备开辟新的视野。



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更新日期:2020-11-16
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